Etude, tests et mise au point d'un détecteur semiconducteur pixélisé en mode comptage pour l'imagerie gamma dans les installations nucléaires

par Erwan Manach

Thèse de doctorat en Constituants élémentaires

Sous la direction de Michel Louvel.

Soutenue en 2005

à Caen .


  • Résumé

    L'industrie nucléaire utilise depuis quelques années des systèmes d'imagerie gamma permettant de cartographier la radioactivité présente dans ses installations. Notre travail s'inscrit dans le développement d'un nouveau système d'imagerie pour ces applications, basé sur un détecteur composé d'un semi-conducteur pixélisé en CdTe hybridé à la nouvelle puce électronique de comptage Medipix2 (256² pixels de 55 µm de côté). Un code de simulation a été développé pour décrire l'interaction des photons et le dépôt d'énergie dans le substrat, le transport des charges et l'induction du signal sur les pixels. Ce code nous a permis de mieux comprendre le fonctionnement du détecteur pour des photons d'énergie comprise entre 60 keV et 1. 25 MeV. Des études expérimentales, réalisées avec des détecteurs Medipix1 de première génération, ont validé le bon fonctionnement à haute énergie et mis en évidence l'importance de la contribution des particules secondaires accompagnant les photons directs. Des détecteurs Medipix2-CdTe ont été fabriqués pendant cette thèse (épaisseur 1 mm, hybridation par billes d'indium). Nous avons observé des défauts localisés dont l'origine (substrat ou hybridation) n'a pas pu être établie avec certitude. Ces détecteurs ont cependant montré de bonnes performances pour notre application, notamment pour les faibles débits de dose et/ou à basse énergie (60 keV). La réponse sous rayonnement a été étudiée en fonction des paramètres de fonctionnement du détecteur et les résultats obtenus ont été confrontés aux simulations. Par ailleurs, les performances des nouveaux détecteurs Medipix2-Si ont pu être démontrées dans diverses applications d'imagerie de rayonnements.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (285 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 253-258

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque Rosalind Franklin (Sciences-STAPS).
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2005-20
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